Question

将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物全是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则下列有关叙述中正确的是（　　）

• A、加入合金的质量不可能为6.4 g
• B、参加反应的硝酸的物质的量为0.1 mol
• C、沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为150 mL
• D、溶解合金时收集到NO气体标准状况下的体积为2.24 L

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀HNO₃中，金属完全溶解（假设反应中还原产物只有NO），发生反应：3Mg+8HNO₃（稀）=3Mg（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，向反应后的溶液中加入过量的3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，发生反应：Mg（NO₃）₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2NaNO₃、Cu（NO₃）₂+2NaOH=Cu（OH）₂↓+2NaNO₃，沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜，生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为5.1g，氢氧根的物质的量为

5.1g

17g/mol

=0.3mol，根据电子转移守恒，则镁和铜的总的物质的量为0.15mol，
A．根据电子注意计算金属总物质的量，金属的总质量与金属的含量有关，假定全为镁、全为铜计算确定金属的质量范围；
B．根据方程式可知参加反应的n_反应（HNO₃）=

8

3

n（金属）；
C．n（NaOH）=n（OH^-），根据V=

n

c

计算加入的氢氧溶液的体积；
D．根据电子转移守恒计算n（NO），然后计算出标况下一氧化氮的体积．

解答： 解：将镁和铜组成的混合物加入到稀HNO₃中，金属完全溶解（假设反应中还原产物只有NO），发生反应：3Mg+8HNO₃（稀）=3Mg（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，向反应后的溶液中加入过量的3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，发生反应：Mg（NO₃）₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2NaNO₃、Cu（NO₃）₂+2NaOH=Cu（OH）₂↓+2NaNO₃，沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜，生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为5.1g，氢氧根的物质的量为：n（OH^-）=

5.1g

17g/mol

=0.3mol，根据反应方程式可知，镁和铜的总的物质的量为：n=

1

2

×n（OH^-）=0.15mol，
A．根据反应方程式Mg（NO₃）₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2NaNO₃、Cu（NO₃）₂+2NaOH=Cu（OH）₂↓+2NaNO₃可知，镁和铜的总的物质的量为铜离子物质的量的一半，即：

0.3mol

2

=0.15mol，假定全为镁，金属质量为0.15mol×24g/mol=3.6g，若全为铜，金属质量为：0.15mol×64g/mol=9.6g，所以参加反应的金属的总质量（m）范围为：3.6g＜m＜9.6g，则金属质量可能为6.4g，故A错误；
B．根据方程式可知参加反应的n_反应（HNO₃）=

8

3

n（金属）=

8

3

×0.15mol=0.4mol，故B错误；
C．反应消耗氢氧化钠的物质的量为：n（NaOH）=n（OH^-）=0.3mol，则加入的氢氧化钠溶液的体积为：V=

0.3mol

3mol/L

=0.1L=100mL，故C错误；
D．金属的物质的量为0.15mol，完全反应失去0.15mol×2=0.3mol电子，根据电子转移守恒，生成一氧化氮的物质的量为：n（NO）=

0.3mol

5-2

=0.1mol，标准状况下0.1molNO的体积为2.24L，故D正确；
故选D．

点评：本题主要考查混合物有关计算，涉及镁铜与硝酸反应、生成的盐与氢氧化钠反应，侧重于学生的得失电子守恒、质量守恒等综合运用和解决复杂问题的能力的考查，是一道考查能力的好题，难度中等．